2021版物理名师讲练大一轮复习方略浙江专版考点突破·素养提升： 6.2 电场能的性质的描述

由天下分享时间：2024/12/29 11:13:30 加入收藏我要投稿点赞

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考点突破·素养提升

考点1 电势、电势能、等势面(c)

【典例1】 (多选)(2019·江苏高考)如图所示,△ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有（）

A.Q1移入之前,C点的电势为

B.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0 C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W D.Q2在移到C点后的电势能为-4W

【解析】选A、B、D。电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点的过程中,克服电场力做的功为W,即电势能增大了Ep=W,根据电势的定义,C点的电势为φC==,选项A正确;在A点的固定电荷在B、C两点产

生的电场的电势相同,所以电荷Q1从C点移到B点电场力做的功为0,选项B正确;由于B、C两点的电势相等,所以当在B点固定Q1后,C点的电势为

,所以Q2从无穷远移到C点过程中,电场力做功

)=4W,故C错误;由于C点的电势为

,所以Q2

为:W=qU=-2q×(0-

的电势能为Ep′=-4W,故D正确。

1. (2016·浙江10月选考真题)如图为某一电场的电场线,M、N、P为电场线上的三个点,M、N是同一电场线上两点,下列判断正确的是 ( )

A.M、N、P三点中N点的场强最大 B.M、N、P三点中N点的电势最高

C.负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.正电荷从M点自由释放,电荷将沿电场线运动到N点

【解析】选A。电场线的疏密反映了场的强弱,所以N点的场强最大,选项A正确。顺着电场线的方向,电势降低,M点的电势最高,所以选项B错误。根据EP=qφ, φM>φP>φN 可知,负电荷在M点的电势能小于在N点的电势能,所以选项C错误。在M点静止释放,正电荷在电场力的作用下运动,但是运动轨迹并不是电场线,选项D错误。 2.(多选)(2019·全国卷Ⅱ)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用

下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则 ( )

A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小 B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能

D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行【解析】选A、C。若电场由等量同种电荷形成,由A点释放负电荷,则负电荷先加速后减速,A正确;若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,B错误;由于N点速度大于等于零,故N点动能大于等于M点动能,由能量守恒可知,N点电势能小于等于M点电势能,C正确;粒子在N点所受电场力的方向一定与该点电场线的切线方向平行,电场线与粒子轨迹不一定重合,D错误。

1.电势能大小的判断方法:

(1)做功判断法:无论正、负电荷,只要静电力做正功,电荷的电势能一定减小;只要静电力做负功,电荷的电势能一定增大。

(2)电场线判断法:正电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐减小,逆着电场线的方向移动时电势能逐渐增大;负电荷顺着电场线的方向移动时电势能逐渐增大,逆着电场线的方向移动时电势能逐渐减小。

(3)电势判断法:由公式Ep=qφ知,正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势高的地方电势能小。 2.电势高低的判断方法:

(1)电场线法:沿电场线方向,电势越来越低。

(2)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低。

(3)电势能判断法:对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高。 3.等势面的性质:

(1)等势面一定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直。

(2)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,两个不同的等势面永远不会相交。

(3)在匀强电场中,两个等差等势面间的距离相等。 (4)在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功。【加固训练】

如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,∠abc=120°。现将三个等量的正点电荷+Q固定在a、b、c三个顶点上,将一个电荷量为+q的点电荷依次放在菱形中心点O点和另一个顶点d点,两点相比 ( )

A.+q在d点所受的电场力较大